chapitre 24 L’origine des espèces
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parfois à leur encontre (dans le cas des Bombina). Mais que
nos prédictions se confirment ou non, les phénomènes
observés dans les zones hybrides nous éclairent sur la façon
dont les barrières reproductives entre des espèces étroitement
reliées évoluent avec le temps. Dans la dernière section de ce
chapitre, nous allons voir comment les interactions entre des
espèces en hybridation peuvent aussi nous donner un aperçu
de la vitesse et des bases génétiques de la spéciation.
retour sur le ConCept 24.3
1.Que sont les zones hybrides, et pourquoi peut-on
les considérer comme des « laboratoires naturels »
pour l’étude de la spéciation ?
2. et si ?
Imaginez deux espèces qui ont divergé
en raison d’un isolement géographique, et qui ont
repris contact avant que l’isolement reproductif
soit complet. Qu’arriverait-il avec le temps si ces
deux espèces s’accouplaient sans discrimination
et que leur descendants hybrides survivaient et se
repro duisaient (a) moins que les descendants issus
d’accouplements intraspécifiques ou (b) aussi bien
que les descendants issus d’accouplements
intraspécifiques ?
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
24.4
La spéciation peut se produire
rapidement ou lentement et peut
résulter de changements dans un,
deux ou plusieurs gènes
Lorsqu’il a commencé à réfléchir sur le « mystère des mystères »,
la spéciation, Darwin s’est heurté à de nombreuses questions
demeurées sans réponses. On l’a vu au chapitre 22, Darwin a
pu répondre à certaines d’entre elles lorsqu’il a compris que
l’évolution par la sélection naturelle expliquait à la fois la
diversité de la vie et les adaptations des organismes. Depuis
cette époque, les biologistes ont continué de se poser des questions fondamentales sur la spéciation. Par exemple, combien
faut-il de temps pour qu’une nouvelle espèce se forme ? Et combien de gènes changent lorsqu’une espèce se divise en deux ?
Aujourd’hui, les scientifiques sont sur le point de répondre à
ces interrogations.
Les données temporelles sur la spéciation
Les données sur le temps nécessaire à une nouvelle espèce pour
se former nous proviennent des archives fossiles ainsi que
d’études fondées sur des faits morphologiques (y compris de
fossiles) ou sur des données moléculaires qui permettent
d’évaluer la durée des phénomènes de spéciation chez tel ou
tel groupe d’organismes.
Les archives fossiles
Les archives fossiles témoignent de nombreux cas où une
nouvelle espèce apparaît soudainement dans une strate géologique, ne subit aucun changement dans plusieurs strates,
puis disparaît. Ainsi, des dizaines d’espèces d’invertébrés marins
surgissent dans les archives fossiles avec de nouvelles morphologies, changent très peu ou pas du tout pendant des millions
d’années, puis s’éteignent. Les paléontologues Niles Eldredge
de l’American Museum of Natural History et Stephen Jay Gould
de la Harvard University ont proposé en 1972 le terme équilibres ponctués pour décrire ces périodes de stabilité (ou
stase) apparente ponctuées d’un changement morphologique
soudain(figure 24.17a). D’autres espèces ne répondent pas au
modèle des équilibres ponctués ; leur changement se fait graduellement sur de longues périodes de temps (figure 24.17b).
Que nous apprennent les modèles de la spéciation ponctuée et de la spéciation graduelle sur le temps qu’il faut à une
nouvelle espèce pour se former ? Supposons qu’une espèce
donnée vit 5 millions d’années et qu’elle subit la plupart de ses
changements morphologiques au cours des 50 000 premières
années de son existence, c’est-à-dire que son épisode de spéciation n’occupe que 1 % de sa vie. Comme on ne peut pas
souvent distinguer une période aussi courte dans les strates
fossilifères, l’espèce en question apparaît soudainement dans
des roches d’un certain âge, puis ne subit que peu de changements, voire aucun, jusqu’au moment de son extinction.
Même si une telle espèce peut être apparue plus lentement
que ses fossiles semblent l’indiquer (seulement en 50 000 ans
dans le cas présent), un modèle ponctué indique que la
Pundamilia nyererei
Pundamilia pundamilia
Pundamilia « turbid water »,
hybride d’un milieu dont les eaux
sont troubles
m Figure 24.16 La fusion ou l’effondrement des barrières
reproductives. Au cours des 30 dernières années, la turbidité croissante
de l’eau du lac Victoria pourrait avoir affaibli les barrières reproductives
qui séparaient P. nyererei et P. pundamilia. Dans les zones où les eaux sont
troubles, les deux espèces se sont croisées considérablement, ce qui a
entraîné la fusion de leurs patrimoines génétiques.
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parfois à leur encontre (dans le cas des Bombina). Mais que
nos prédictions se confirment ou non, les phénomènes
observés dans les zones hybrides nous éclairent sur la façon
dont les barrières reproductives entre des espèces étroitement
reliées évoluent avec le temps. Dans la dernière section de ce
chapitre, nous allons voir comment les interactions entre des
espèces en hybridation peuvent aussi nous donner un aperçu
de la vitesse et des bases génétiques de la spéciation.
retour sur le ConCept 24.3
1.Que sont les zones hybrides, et pourquoi peut-on
les considérer comme des « laboratoires naturels »
pour l’étude de la spéciation ?
2. et si ?
Imaginez deux espèces qui ont divergé
en raison d’un isolement géographique, et qui ont
repris contact avant que l’isolement reproductif
soit complet. Qu’arriverait-il avec le temps si ces
deux espèces s’accouplaient sans discrimination
et que leur descendants hybrides survivaient et se
repro duisaient (a) moins que les descendants issus
d’accouplements intraspécifiques ou (b) aussi bien
que les descendants issus d’accouplements
intraspécifiques ?
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
24.4
La spéciation peut se produire
rapidement ou lentement et peut
résulter de changements dans un,
deux ou plusieurs gènes
Lorsqu’il a commencé à réfléchir sur le « mystère des mystères »,
la spéciation, Darwin s’est heurté à de nombreuses questions
demeurées sans réponses. On l’a vu au chapitre 22, Darwin a
pu répondre à certaines d’entre elles lorsqu’il a compris que
l’évolution par la sélection naturelle expliquait à la fois la
diversité de la vie et les adaptations des organismes. Depuis
cette époque, les biologistes ont continué de se poser des questions fondamentales sur la spéciation. Par exemple, combien
faut-il de temps pour qu’une nouvelle espèce se forme ? Et combien de gènes changent lorsqu’une espèce se divise en deux ?
Aujourd’hui, les scientifiques sont sur le point de répondre à
ces interrogations.
Les données temporelles sur la spéciation
Les données sur le temps nécessaire à une nouvelle espèce pour
se former nous proviennent des archives fossiles ainsi que
d’études fondées sur des faits morphologiques (y compris de
fossiles) ou sur des données moléculaires qui permettent
d’évaluer la durée des phénomènes de spéciation chez tel ou
tel groupe d’organismes.
Les archives fossiles
Les archives fossiles témoignent de nombreux cas où une
nouvelle espèce apparaît soudainement dans une strate géologique, ne subit aucun changement dans plusieurs strates,
puis disparaît. Ainsi, des dizaines d’espèces d’invertébrés marins
surgissent dans les archives fossiles avec de nouvelles morphologies, changent très peu ou pas du tout pendant des millions
d’années, puis s’éteignent. Les paléontologues Niles Eldredge
de l’American Museum of Natural History et Stephen Jay Gould
de la Harvard University ont proposé en 1972 le terme équilibres ponctués pour décrire ces périodes de stabilité (ou
stase) apparente ponctuées d’un changement morphologique
soudain(figure 24.17a). D’autres espèces ne répondent pas au
modèle des équilibres ponctués ; leur changement se fait graduellement sur de longues périodes de temps (figure 24.17b).
Que nous apprennent les modèles de la spéciation ponctuée et de la spéciation graduelle sur le temps qu’il faut à une
nouvelle espèce pour se former ? Supposons qu’une espèce
donnée vit 5 millions d’années et qu’elle subit la plupart de ses
changements morphologiques au cours des 50 000 premières
années de son existence, c’est-à-dire que son épisode de spéciation n’occupe que 1 % de sa vie. Comme on ne peut pas
souvent distinguer une période aussi courte dans les strates
fossilifères, l’espèce en question apparaît soudainement dans
des roches d’un certain âge, puis ne subit que peu de changements, voire aucun, jusqu’au moment de son extinction.
Même si une telle espèce peut être apparue plus lentement
que ses fossiles semblent l’indiquer (seulement en 50 000 ans
dans le cas présent), un modèle ponctué indique que la
Pundamilia nyererei
Pundamilia pundamilia
Pundamilia « turbid water »,
hybride d’un milieu dont les eaux
sont troubles
m Figure 24.16 La fusion ou l’effondrement des barrières
reproductives. Au cours des 30 dernières années, la turbidité croissante
de l’eau du lac Victoria pourrait avoir affaibli les barrières reproductives
qui séparaient P. nyererei et P. pundamilia. Dans les zones où les eaux sont
troubles, les deux espèces se sont croisées considérablement, ce qui a
entraîné la fusion de leurs patrimoines génétiques.